Heatspreader-Direktkühler!

[Phenom2]

Heatspreader-Direktkühler!

Hi,

mir ist eben die Idee gekommen, einen CPU-Kühler zu entwerfen, der den CPU-Heatspreader direkt als "Boden" nutzen kann.
Man kann sich das so vorstellen, dass es einen Hohlkörper gibt, der auf einer Seite offen ist (Wie eine offene Filmdose). An dieser offenen Seite ist auf der Kante ein O-Ring. Dieser Körper wird dann mit Druck auf den Heatspreader gepresst, sodass der O-Ring gut abdichtet.
Nun kann direkt das Wasser über den Heatspreader fließen.
Reintheoretisch müsste doch eine sehr gute Kühlung gewährleistet sein, da das Wasser direkten Kontakt mit der CPU hat oder?

Ist das machbar?
Wie sieht das mit der Korrosion des Heatspreaders aus?



MfG,
Phenom2

PS: Ich werde die Schreibweise nachher überarbeiten, da ich jetzt in Eile bin.
Edit: Bildgrösse

 

[theLamer]

AW: Heatspreader-Direktkühler!

Meine Gedanken dazu:
Prinzipiell ne gute Idee, denke nicht, dass der Heatspreader korrodiert (ist ja Kupfer - sieht man zumindest, wenn man ihn schleift).

Problem ist nur, dass der Rand wirklich ganz dicht sein muss, sonst schrottet man schnell den kompletten PC... und fraglich ist auch, ob die Kühlleistung besser ist als normal. Heatspreader entfernen + normaler Wakühler wäre glaub ich die bessere Option.

Und da du kein Metallblock oder so hast, ist die Wassertemperatur sehr wichtig. Ein Metallblock wirkt ja auch verzögernd, also nimmt Wärmeenergie auf und der Kreislauf erwärmt sich langsamer, da mehr Masse erhitzt wird. Mit deiner Apparatur bräuchtest du also eventuell einen größeren AGB als üblich.

Wenn was falsch ist: Sry, ich benutze keine Wakü

 

[Skaos]

AW: Heatspreader-Direktkühler!

Hm an sich ein netter Gedanke, aber der CPU-Wechsel ist ja so bei ner eng-verschlauchten Wakü schon ne Tortur, aber so wie dein vorhaben ist geht es ja dann gar nicht mehr ohne Wasserablassen, sonst wirds ne Sauerei und von daher gefährlich für die Hardware, würde also schon aus Comfortgründen eher dagegen sprechen.

Was die Leistung angeht kann ich mir vorstellen, dass sie gut wird, du sparst dir Dinge die die Kühlleistung auf jeden Fall negativ beeinträchtigen, WLP bspw., dass mit der Verzögerung über den Metallblock stell ich mir etwas anders vor: letztlich hat ja Wasser eine höhere spezifische Wärmekapazität als Metall, sollte sich somit also noch langsamer erhitzen als der Metallkühler an sich. Ein größerer AGB bzw. ne größere Wassermenge hat hier denk ich keine großen Auswirkungen, ob sich das Wasser nun am Kupferkühler oder am Headspreader erwärmt dürfte dabei ziehmlich egal sein (es sei denn man nutzt ein Aquarium als AGB, dann kann sich vermutlich den ein oder anderen Radiator sparen, aber das ist auch bei jeder anderen Wakü so ) Man brauch vl etwas mehr Drehzahl oder nen Radi mehr, weil die Wassertemp. evtl höher geht, aber auch da vermute ich am Ende keine erschreckenden Werte, max 3K und das finde ich schon hoch gegriffen.
..Ich denke damit würden sich in der Theorie schon bessere CPU-Temps holen lassen, aber ob die mehr als 2-3K, wenn überhaupt, betragen möchte ich bezweifeln, daher ists mir persönlich die Sauerei nicht wirklich wert. Aber wie gesagt an sich ein netter Gedanke.

 

[maschine]

AW: Heatspreader-Direktkühler!

Die Kühlleistung wird vmtl ziemlich miserabel sein, da das Wasser so gut wie keine "Angrifssfläche" hat, was meinst du wozu es Mikrostrukturkühler gibt
Und wie willst du den Kühler abmontieren ohne dabei direkt deinen ganzen PC zu fluten?

 

[Pastor_of_Muppet]

AW: Heatspreader-Direktkühler!

also zur dichtigkeit :

einfacher ansatz --> 2 dichtringe in 2 vertiefungen das würde schon klappen


nur kontra ist und bleibt zZ wohl der cpu wechsel
(es sei denn man entnimmt die cpu kopfüber damit kein wasser auf hardware kommen kann )

 

[Skaos]

AW: Heatspreader-Direktkühler!

(es sei denn man entnimmt die cpu kopfüber damit kein wasser auf hardware kommen kann )

also bei mir überwindet das Wasser auch die normalen Gesetze der Schwerkraft, zumindest gehts nicht so einfach, dass man die CPU kopfüber herausnimmt, denn irgendwas drückt das wasser trotzdem an die Stelle mit dem kleinsten Widerstand.. ergo sprudelt es so oder so.. in der einen Position mehr als in der andern, aber glaub mir es läuft

 

[Mexxim]

AW: Heatspreader-Direktkühler!

durch die fehlende struktur würde die kühlleistung warscheinlich sogar schlechter als bei momentan erhältlichen modellen ausfallen, ausserdem ist die demontage ein großes problem wenn man sie ohne hardwareschaden überstehen will

 

[faibel]

AW: Heatspreader-Direktkühler!

Die Kühlleistung wird im Vergleich zu einem vernünftigen Wasserkühler deutlich schlechter ausfallen! Die Fläche ist einfach zu gering.
Warum glaubst du haben gute Kühler Einfräsungen und Kühlrippen im Wasserstrom ? Das ist nicht wegen der Optik sondern dazu da um eine möglichst große Fläche zu erhalten die Wärme ans Wasser abgeben kann.

 

[Skaos]

AW: Heatspreader-Direktkühler!

gut, da hast du natürlich recht irgendetwas sollte dafür sorgen, dass die gesamte Fläche gleichmäßig umströmt wird.. Das könnte zumindest ein bissel was ausmachen, dass sich nicht irgendwelche toten Winkel bilden in denen das Wasser schön warm wird/bleibt

@faibel: sicher dass das auch bei einem direkten Übergang ne große Fläche brauchst? ich mein letztlich is die große Fläche bei den Kühlern doch da, um das Kupfer schneller mit dem Wasser abzukühlen.. wenn du jetzt aber den Übergang direkt zum Wasser hast bilden ja die Radis die letztendliche Kühloberfläche und die is je nach dem ja etwas größer als die Kupferoberfläche eines Kühlers.. ich mein der Kupferkühler kann unter dem Aspakt nicht mehr Leistung bringen, da er ja die gleiche Fläche zum Wärmeaufnehmen zur Verfügung hat.
Ich denke hier ist einzig die spezifische Wärmekapazität ausschlaggebend und da liegt der Vorteil eindeutig beim Wasser.

 

[faibel]

AW: Heatspreader-Direktkühler!

Todsicher!

letztlich is die große Fläche bei den Kühlern doch da, um das Kupfer schneller mit dem Wasser abzukühlen

Warum sollte das bei dem HS anders sein ? Gelten hier andere physikalische Verhältnisse ?

€: Kupfer/Alu leitet die Wärme deutlich besser als Wasser. Die Funktionsweise der Kühler bestehen darin die Wärme der kleinen HS Fläche schnell auf eine große Fläche weiterzuleiten wo sie dann an die/das Luft/Wasser abgegeben werden kann.

 

[3V!L]

AW: Heatspreader-Direktkühler!

Man sollte den Kühler direkt mit dem Headspreader verschweißen

Wenn man den Kühler kleinhält, könnte man sogar die CPU samt Kühler wechseln. Wenn man jetzt noch auf den Headspreader kleine Strikturen aufschweist hätte man den perfekten Wasserkühler

 

[Phenom2]

AW: Heatspreader-Direktkühler!

Ohh so viele Antworten schon?! Damit habe ich garnicht gerechnet

Ja das mit der Oberfläche stimmt schon. Hätte ich ne CNC-Fräse oder ne Drehmaschine, würde ich das gerne mal ausprobieren

MfG,
Phenom2

 

[ruyven_macaran]

AW: Heatspreader-Direktkühler!

mir ist eben die Idee gekommen, einen CPU-Kühler zu entwerfen, der den CPU-Heatspreader direkt als "Boden" nutzen kann.
Man kann sich das so vorstellen, dass es einen Hohlkörper gibt, der auf einer Seite offen ist (Wie eine offene Filmdose). An dieser offenen Seite ist auf der Kante ein O-Ring. Dieser Körper wird dann mit Druck auf den Heatspreader gepresst, sodass der O-Ring gut abdichtet.
Nun kann direkt das Wasser über den Heatspreader fließen.
Reintheoretisch müsste doch eine sehr gute Kühlung gewährleistet sein, da das Wasser direkten Kontakt mit der CPU hat oder?

Nö. Die Heatspreader heutiger CPUs sind im Vergleich zur Abwärme viel zu klein. Bei LGA-CPUs müsste der Kühler sogar winzig ausfallen oder zeitgleich die Funktion des Halterahmens erfüllen (der z.B. beim So1156 einen Anpressdruck von 356-600N, ausüben muss. Also wenigstens ~40kg)
Direktkühler (seinerzeit noch DIE-Direkt) sind schon zu Athlon-Zeiten in der Versenkung verschwunden, weil die Kühlleistung einfach nicht mehr ausreichte. Die einzige Option wäre eine Kombination mit einem extremen Beschleunigungs-Design (kenne ich noch kein Beispiel für), was dann aber eine sehr druckstarke Pumpe erforert. Struktulose Düsenkühler sind aber im allgemeinen auch nicht so der Bringer. (ich habe mal gedanklich mit einem Kühler gespielt, der mit dem IHS einen extrem flachen Kanal bildet, durch den das Wasser dann mit enorm hoher Geschwindigkeit durchmuss. Die Pläne sind aber ganz schnell im Sand verlaufen, denn solche Drücke kriegt man gegen den IHS kaum abgedichtet und einen Abstand im Zehntelmillimeterbereich lag auch weit über meinen Fertigungsmöglichkeiten)

 

[Andreoid]

AW: Heatspreader-Direktkühler!

wir haben das auch schon getestet... im idel war die temp traumhaft..aber sobald die cpu innen load kam schoss die temeratur hoch,..und die schoss wirklich...
(hatten jedoch keine struktur im ihs)
mit einem kupferboden war die ideltemp nicht besser.. aber der tempanstieg beim load verlief etwas langsamer und insgesammt war die loadtemp um einiges besser

also wenn nen ihs kühler,..dann mit struktur im ihs = cpu unwiederbringlich als directihscooling cpu gebranded ^^

 

[ruyven_macaran]

AW: Heatspreader-Direktkühler!

Okay: idle hat man natürlich ein tolles Abwärme/Oberflächenverhältniss und profitiert von der minimalen Zahl an Wärmeübergängen. Aber irgendwie sind tolle idle-Temperaturen nicht der Sinn einer Wakü

Kühlstruktur in den IHS zu fräsen kann ich mir schwer vorstellen. Abgesehen von der hohen Präzision, die man bräuchte: Wie macht man das, ohne die Kontaktseite (insbesondere bei Intel noch mit kleinen SMD-Bauteilen in der Mitte) und die Kanten (mit Öffnung...) in einer Metallspan-Öl-Emulsion zu baden?
Und wenn man den IHS zum Bearbeiten abnimmt, dann kann man ihn auch gleich weglassen und stattdessen eine andere Kupferplatte nehmen. Z.B. den Boden eines ordentlichen Kühlers.

 

[Pastor_of_Muppet]

AW: Heatspreader-Direktkühler!

würde es nicht schon reichen, den heatspreader "anzurauhen" also net mit 40er schmirgel ^^

anrauhen ist ja auch oberflächenvergrößerung - ok - nicht mit kanälen zu vergleichen aber immerhin


oder idee2

man nimmt den hs ab und baut einen ! neuen mit rippchen aufm deckel

nur kommen wir hier wohl sehr sehr schnell in schwierigkeiten bezgl. fertigungstoleranzen

 

[JonnyB1989]

AW: Heatspreader-Direktkühler!

Wie genau Stellst du dir das Oberflächenanrauhen vor.
Kanälchen von ein Paar µm werden nicht ausreichen um Verbesserte Wärmeabgabe ans Wasser zu erreichen.

Idee 2 Garnet so schlecht nur kann man dann den HS gleich ganz weglassen und nen Wasserkühler ala Hetkiller 3.0 Drauf pflanzen.
Bringt vielleicht 5°C weniger, aber das Risiko die CPU zu killen ist hoch, die Die ist mit dem Heatspader meistens verlötet.
Ich sag nur splitternde Die´s, ala Athlon XP, wenn man den Kühler zu fest anzieht oder verkanntet.

 

[Pastor_of_Muppet]

AW: Heatspreader-Direktkühler!

gute frage
nächste frage

ja das mit den die´s ... habs zwar noch nie geschafft einen zu killn, aber soll ja tatsächlich leute geben die sowas schaffen^^


ansonsten wie wärs mit einer dünnen kühlerunterplatte, die via liquidmetal i.d. heatspreader einbrennt
also alu nehmen oder sowas

--> dauerhafte verbindung kühler/cpu

nachteil: neue cpu = neuer kühler
oder
man sagt die alte cpu is sowieso müll, dann kann man vorsichtig meißeln

 

[VJoe2max]

AW: Heatspreader-Direktkühler!

Der Vorschlag mit der IHS-Direktkühlung ist so alt wie die IHS auf den CPUs selbst und wurde mit schöner Regelmäßigkeit auch immer wieder von jemandem in unterschiedlichsten Varianten umgesetzt. Die Ergebnisse sind jedoch durchweg ernüchternd gewesen .

Trotzdem mal einer der, aus meiner Sicht, am besten umgesetzten Ansätze der letzten zwei drei Jahre: Kuehlstruktur im CPU-Heatspreader

Kupfer lässt sich mit scharfem Werkzeug btw problemlos trocken fräsen - hab ich selbst schon oft genug gemacht . (aktuelles Beispiel)

 

[JonnyB1989]

AW: Heatspreader-Direktkühler!

ansonsten wie wärs mit einer dünnen kühlerunterplatte, die via liquidmetal i.d. heatspreader einbrennt
also alu nehmen oder sowas

Dafür braucht es kein Alu (das würde zersetzt werden da es das Unedelste Metall ist)l, es reich eine CPU mit geschliffenen HS (da darf kein Nickel mehr drauf sein) und einen Wasserkühler mit Kupferbodenplatte (darf natürlich auch nicht vernickelt sein.
Dann die Liquid Metall WLP auftragen das ganze gut aus reagieren lassen fertisch.
Quelle:http://extreme.pcgameshardware.de/l...melthread-fluessigmetall-waermeleitpaste.html

a) Ich habe gehört das Metall verbindet CPU und Kühler mit einander, stimmt das?

Nein, wenn man das Flüssigmetall ordnungsgemäß und bestimmungsgemäß anwendet kann nichts passieren. Es verhält sich genauso wie normale Wärmeleitpaste. Wenn man es in Verbindung mit einem geschliffenen CPU und Kupferkühler gibt kann es vorkommen das beides "verschweisst". Auf beiden Kupferoberflächen wird eine dünne Metallschicht gebildet, die sich unter Umständen verbinden kann.